孔型对水雾空气气膜冷却特性影响的数值模拟研究-豆柴文库

孔型对水雾空气气膜冷却特性影响的数值模拟研究.docx

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孔型对水雾空气气膜冷却特性影响的数值模拟研究 Title:NumericalSimulationStudyontheInfluenceofOrificeTypesonWaterMistAirFilmCoolingCharacteristics Abstract: Airfilmcooling,particularlywiththeuseofwatermist,hasbecomeanimportanttechniqueforenhancingtheefficiencyofcoolingprocessesinvariousindustrialapplications.Thedesignofappropriateorificetypesplaysacrucialroleinachievingefficientwatermistairfilmcooling.Thisnumericalsimulationstudyaimstoinvestigatetheinfluenceoforificetypesonwatermistairfilmcoolingcharacteristics.Theresultsofthisstudywillprovidevaluableinsightsintooptimizingtheorificedesignforimprovedcoolingperformance. Keywords:airfilmcooling,watermist,orificetypes,numericalsimulation,coolingperformance 1.Introduction Airfilmcoolingiswidelyusedinvariousindustrialprocessestoenhancecoolingefficiency.Theapplicationofwatermistinairfilmcoolinghasgainedattentionduetoitshighcoolingpotential.Theselectionanddesignoforificetypesforwatermistairfilmcoolingarecriticalfactorsthatdeterminethecoolingperformanceandefficiency.Thisstudyfocusesonthenumericalsimulationanalysistoexploretheinfluenceoforificetypesonwatermistairfilmcoolingcharacteristics. 2.TheoreticalBackground 2.1AirFilmCooling Airfilmcoolinginvolvesthecreationofathinlayerofairbetweenthehotsurfaceandcoolanttoprovideacoolingeffect.Thecoolingcapacitycanbefurtherenhancedbyusingwatermistasacoolant. 2.2WaterMistCoolingMechanism Thecoolingmechanismofwatermistinvolvestheevaporationofwaterdroplets,whichabsorblatentheatfromthehotsurface,therebyloweringthesurfacetemperature.Theresultingwatervaporformsacoolingairfilmaroundthesurface. 3.NumericalSimulationMethodology 3.1GoverningEquations Thenumericalsimulationisbasedonthegoverningequationsoffluidflow,heattransfer,andmasstransfer,includingNavier-Stokesequations,energyequation,andmassconservationequation. 3.2OrificeTypes Arangeoforificetypes,suchascircular,square,andellipticalshapes,areconsideredforanalysisinthisstudy.Theorificesizesandshapesarevariedtoevaluatetheirimpactonwatermistairfilmcoolingperformance. 3

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